Билет 1.

1. Основные уравнения, лежащие в основе расчета теплообменников.

Уравнение теплового баланса. Изменение энтальпии теп­лоносителя вследствие теплообмена определяется соотношением

dQ = Gdi,

где G—расход массы, кг/с; i — удельная энтальпия, Дж/кг; dQ изме­ряется в Дж/с или Вт.

Для конечных изменений энтальпии, полагая, что расход массы не­изменен,

здесь i" и i’ — начальная и конечная энтальпии теплоносителя.

2. Среднелогарифмический температурный напор для прямоточной схемы.

Рассмотрим теплообменник

Или же

Прямоточная схема:

Билет 2.

1.Составляющая потерь давления в каналах та.

Рассмотрев гидравлический расчет теплообменника, можем сказать, что потери давления в теплообменниках делятся на 2 вида: в межтрубном пространстве и во внутритрубном пространстве.

В межтрубном пространстве гидравлическое сопротивление составляют: вход и выход жидкости через штуцера , количество поворотов через сегментные перегородки и сопротивление трубного пучка при его поперечном или продольном обтекании.

Во внутритрубном пространстве гидравлическое сопротивление складывается из шероховатости труб, вход в камеру и выход из неё, количества поворотов на 180^о, входов в трубы и выходов из них .

2.Определениее температурного напора в теплообменниках перекрестной схемы течения теплоносителей.

Билет 3

1.Расчет конечных температур теплоносителей для прямоточного та.

А. Прямоточная схема движения теплоносителей.

Для вывода формул используем экспоненциальный закон изменения температурного напора вдоль поверхности теплообмена:

Если это уравнение записать в виде

То после несложных преобразований получим:

Или (г)

Неизвестные величины и определим из теплового баланса:

Откуда

Подставив выражение для в уравнение (г), получим :

Или (и)

Из уравнения (и) следует, что изменение температуры первичного теплоносителя равно некоторой доле первоначального температурного перепада между теплоносителями (

Выражение является функцией только kF/C₁,C₁/C₂ и может быть заранее рассчитано и табулировано.

Аналогично для прямотока можно получить формулу для нахождения изменения температуры вторичного теплоносителя :

(к) Окончательно формулы (и) и (к) можно записать так :

2.Пластинчатые теплообменники с компланарными каналами, их достоинства и недостатки

Пластинчатые аппараты составлены из передней и задней опор­ных плит 1 и 2, стягивающих теплообменные элементы - профилиро­ванные пластины 3 с помощью шпилек с гайками 4, которые разделе­ны прокладками (рис. 4.16). Профилированные пластины получают штамповкой листовых заготовок, имеющих форму прямоугольника. При этом на поверхности листов формируется волнистый профиль, а в углах вырезаются четыре круглых отверстия. При стягивании профилированных пластин за счет конфигурации прокладок создают­ся четыре цилиндрических канала: по паре для входа и выхода каждой из теплообменивающихся сред. Они втекают в пространство между каждой парой профилированных пластин и затем отводятся из него. Тем самым создается система параллельно расположенных вертикальных каналов, в каждой соседствующей паре которых.A, Б, В ,Г-соответственно входы и выходы теплообменивающихся сред в пластинчатый теплообменник.

Преимущества: компактны(площадь при монтаже, обслуживании и ремонте меньше в 2-10раз),имеют высокий коэффициент теплопередачи, имеют низкие потери давления, полностью разбираются для очистки, возможность наращивания мощности добавлением пластин, требуют низких затрат при производстве ремонтных работ.

Недостатки: ограничение температур и давлений рабочих сред, невозможность применения некоторых рабочих сред активных относительно материалов уплотнений, могут работать с загрязненными рабочими средами при размере твердых включений не более 4мм.